超高性能混凝土中石英砂级配设计及最佳掺量研究

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在胶凝体系相对稳定的基础上,对比分析了经典堆积密度模型(Andreasen模型、Dinger-Funk模型、Fuller曲线)和逐层堆积试验方法对石英砂体系级配最紧密堆积设计的适用性;选取最佳密实配比的石英砂体系,研究其掺量对UHPC工作力学性能的影响。研究结果表明:石英砂体系堆积密度提升效果排序为:逐层堆积试验方法>Andreasen模型>Dinger-Funk模型>Fuller曲线,石英砂体系密实程度最佳达到1802 kg/m3;砂胶比在1.0~1.3时,UHP
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以浩吉铁路为依托,通过理论分析、数值模拟和现场监测等手段,对粉细砂改良地层的变形和受力特性进行研究。结果表明:改良后的粉细砂地层能够有效降低路基的沉降和动应力,并保持稳定;路基两侧的沉降随时间逐渐增大,在达到峰值后发生小幅回弹并趋于稳定,而路基中心的沉降表现为明显的早期迅速增大,增长放缓和趋于稳定的三阶段特性;路基中心的静土压力在时间上表现为波动变化,在空间上随着深度的增大而近似线性增大。
高速铁路基床表层水力损伤病害问题严重,按照多雨地区基床表层多功能组合结构的设计思路,拟定了基床表层全段面聚氨酯防水基床表层结构。以聚氨酯碎石防水层结构为研究对象,通过温度水力耦合作用力学性能室内试验和数值模拟分析其力学行为。聚氨酯防水层可以满足规范要求,受力情况良好,有效减弱了应力集中和动力响应;同时发现聚氨酯碎石防水层厚度控制在5~8 cm范围内是经济合理的。
为探究水泥改良建筑垃圾再生材料的微观结构及其力学性能、水稳性能变化,选取掺加1.5%,2.5%水泥的改良建筑垃圾再生材料,采用扫描电镜实验(SEM)对不同水泥量试样进行微观结构观察,并从微观结构对不同水泥掺量改良建筑垃圾再生材料的力学性能、水稳性能的变化进行分析。结果表明:通过掺加水泥,微观结构中固相之间连结关系发生改变,水泥含量的不同,使建筑垃圾再生材料混合料微观结构产生了明显的变化:黏结力增强、孔隙率降低、整体性增强,同时改变了液相、气相的分布特征;宏观上表现为建筑垃圾再生材料混合料强度等力学性能及水
为研究灌木根系植入土质边坡浅层不同位置与深度的加筋锚固作用,建立了根系植入边坡的二维平面模型,并分析了在边坡土体自重作用下的根系主根轴力分布与塑性破坏时的坡体内位移分布。模拟计算结果表明:植入土质边坡坡脚附近的灌木根系可以对边坡浅层土体起到锚固作用;灌木根系植入土质边坡可以降低边坡土体塑性破坏时的坡体位移,使边坡稳定性有所提高,可为植被护坡工程浅表层加固效果评价提供一定依据。
通过标准单元试验测试填充材料的基本物理及力学性能、室内疲劳试验测试该材料填充层的实际受载情况和长期耐久性能,分析研究材料的工作性能和长期耐久性能以及填充层之间的黏结性能。研究表明:选用的自密实聚合物水泥砂浆具有快硬、流动性好等特性,且分层填充后层间黏结性能较好,满足地铁有效天窗时间内填充层修复的施工性能;在最不利疲劳荷载作用下,填充层结构整体稳定性较好,多次填充时填充层黏结面及其与减振垫接触面的应力状态分析是检算该类轨道结构安全性的关键,填充层结合面的最大拉应力远小于其承载能力。
基于Finn孔压模型,探讨相对密实度和激振频率对可液化场地动力特性的影响。研究结果表明:相对密实度小的场地最大超静孔压比更大,松散场地振动时需要耗散的能量大于密实场地;场地响应加速度放大系数与相对密实度呈线性正相关;液化后的松散场地对加速度有隔振作用,密实场地会放大加速度;埋深越大的砂土所受围压越大,砂土结构越不易破坏,液化程度越小;输入自由场地的激振频率越大,响应加速度放大系数越小,场地越不易液化。
通过对5种矿粉掺量的气泡混合轻质土(FCB)进行抗压强度、干缩变形及抗冻性能试验研究,结合某高速公路高架桥桥台台背回填工程,对矿粉FCB的实际应用效果及经济性进行了探讨。结果表明:FCB的抗压强度随矿粉掺比增大而逐渐降低,矿粉掺比低于30%的FCB抗压强度能满足重交通条件下高等级公路路床填料强度设计要求,矿粉掺比为30%的FCB抗干缩性和抗冻性良好。实际工程中,采用的矿粉掺比为30%,其28天抗压强度达0.81 MPa,桥台台背顶面的平均工后沉降量小于设计规范要求的沉降标准,矿粉FCB较挡墙支护+石灰改良
针对复杂艰险山区铁路隧道内区段较为严重且整治难度较大的基础变形病害,提出了一种隧道内新型组合轨枕块式无砟轨道,能充分适应轨道下部基础的变形,并基于有限元法对该结构的不同参数进行了力学分析。结果表明:为保证钢轨垂横向位移及轨道结构各部分所受拉应力值较小,建议组合式轨枕块的长宽高分别为830,276,140 mm;凹槽的深度宽度分别为80,970 mm;凸出高度为60 mm;为保证结构的整体性,建议组合式轨枕块选取聚氨酯材料;列车在新型组合轨枕式无砟轨道上运行时,其安全性与平顺性均满足要求。
通过对西南地区雅砻江库区某滑坡的滑体土开展大型三轴蠕变试验,研究了其在不同围压和应力水平下的蠕变规律,并采用等时曲线法确定了长期强度。结果表明:滑体土的变形主要由三部分构成:瞬时变形、衰减变形和等速变形,前两者分别占总应变的55.0%和30.0%以上。滑体土的长期蠕变造成了其抗剪强度持续降低,与常规强度相比,长期黏聚力下降约19.4%,长期内摩擦角下降约23.7%。滑体土的蠕变特性对水库滑坡的变形具有重要影响。
为了探究多聚磷酸、马来酸酐和硫磺3种添加剂对胶粉改性沥青性能的影响规律,制备了各添加剂在不同掺量时的胶粉改性沥青,通过试验测定其25℃针入度、软化点、5℃延度、25℃弹性恢复率、135℃运动黏度和存储稳定性能,确定了各添加剂的最优掺量,并借助动态剪切流变试验,对比评价了各添加剂在其最优掺量下胶粉改性沥青的高温流变性能和抗短期老化性能。